gdb調試Python進程__Python

來源:互聯網
上載者:User
使用gdb調試Python進程 Posted in python On 2011-10-12 10:08:50 , tagged with debug, gdb, python.

有時我們會想調試一個正在啟動並執行Python進程,或者一個Python進程的coredump。例如現在遇到一個mod_wsgi的進程僵死了,不接受請求,想看看究竟是運行到哪行Python代碼呢。這時就需要祭出gdb這個神器了。 準備

1. 確認你的gdb版本是>=7,gdb從版本7開始支援對Python的debug。 (ref)

2.確認gdb串連的Python是所要debug的Python,否則請重新編譯gdb。

方法: ?

1 2 3 4 5 6 7 $ gdb (gdb) python > import sys >print sys.version >end 2.4.3 ( #1, Sep 21 2011, 19:55:41)  [GCC 4.1.2 20080704 (Red Hat 4.1.2-51)]

在一些追求穩定的發行版(例如CentOS),Python的版本會較低,這時都會自己編譯一個Python使用。而從源裡安裝的gdb會串連源裡Python的版本。例如在CentOS 5.4,源裡的Python是2.4.3,從源安裝的gdb也會串連到Python 2.4.3。

編譯時間注意,要把自己編譯的Python路徑加到PATH環境變數裡,這樣gdb configure的時候才會找到新版Python並串連

3.下載libpython.py 如何Debug

假設要debug的進程號為1000 ?

1 $ gdb -p 1000

使用此命令即可使gdb附加到進程。 載入libpython指令碼 如果你的gdb是redhat或fedora等廠商修改過的,會有--python選項,使用此選項即可指定gdb啟動時載入的Python擴充指令碼(此指令碼是擴充gdb的,不是我們需要debug的指令碼)。 ?

1 $ gdb --python /path/to/libpython .py -p 1000
如果安裝的是GNU的gdb,就需要開啟gdb後手動載入libpython.py指令碼 ?
1 2 3 4 5 6 (gdb) python > import sys >sys.path.insert(0, '/path/to/libpython.py' ) > import libpython >end (gdb)

這時就可以使用py-bt命令列印當前線程的Python traceback了

libpython還提供很多命令,例如py-print列印變數,py-locals列印所有本地變數等等,詳細可開啟libpython.py查看。 一點經驗 在gdb可以使用 generate-core-file命令產生一個coredump檔案。之後可以用gdb –core來開啟coredump檔案進行debug。避免一直attach住進程,可以快速重啟恢複服務 gdb-heap是gdb的一個擴充。可以列印Python的記憶體使用量情況

參考資料 DebuggingWithGdb EasierPythonDebugging Debugging with gdb (gdb documentation)

 

  使用gdb調試python指令碼

 

調試python指令碼一般可通過記錄log和使用python內建的pdb模組完成, 但凡事總有例外,在以下三種情況時上述方法就無能為力了。
   1 段錯誤
   2 運行中的daemon程式
   3 core dump
這個時候就需祭出gdb進行調試。python2.6的源碼中提供了部分預定義函數以便大家使用gdb調試,我們只需將檔案Python-2.6/Misc/gdbinit所包括的內容加入到使用者目錄下的.gdbinit檔案中即可,這樣每次啟動gdb時會自動完成這些宏的定義。但可惜的是Python2.6.2 gdbini對於pylocals的定義居然有錯誤, 看來是沒有隨著代碼的更新而同步更新。我們只需將 while $_i < f->f_nlocals修改為 while $_i < f->f_code->co_nlocals即可。文章後面所附的幾個宏建議也加入的.gdbinit檔案中,更多的宏可參考

http://web.archive.org/web/20070915134837/

http://www.mashebali.com/?Python_GDB_macros:The_Macros。

   
   我們首先需要構造一個會造成段錯誤的python指令碼。老實說讓python發生段錯誤並不容易,但通過其外部調用庫就很簡單了。我們將該檔案命名為gdb_test.py
import sys, os, libxml2

def segv_test():
    s = "<html><body><div><a><a></a></a><a></a></div></body></html>"
    options = libxml2.HTML_PARSE_RECOVER + \
              libxml2.HTML_PARSE_NOERROR + \
              libxml2.HTML_PARSE_NOWARNING
    doc = libxml2.htmlReadDoc(s, None, 'utf-8', options).doc
    ctxt = doc.xpathNewContext()
    nodes = ctxt.xpathEval('//body/node()')
    nodes.reverse()
    for note in nodes:
        nexts = note.xpathEval('node()')
        note.unlinkNode()
        note.freeNode() //freeNode會將該節點及其子節點釋放掉
        nexts[0].unlinkNode()
        nexts[0].freeNode() //資源已經釋放,再次釋放會造成段錯誤

def main():
    segv_test()

if __name__ == "__main__":
    main()

   使用gdb運行該指令碼,我們會得到段錯誤資訊。
gdb python
r gdb_test.py

*** glibc detected *** double free or corruption (fasttop): 0x08104570 ***

Program received signal SIGABRT, Aborted.
[Switching to Thread -1208260928 (LWP 26159)]
0x00b987a2 in _dl_sysinfo_int80 () from /lib/ld-linux.so.2

   鍵入bt得到如下堆棧資訊:
(gdb) bt
#0 0x00b987a2 in _dl_sysinfo_int80 () from /lib/ld-linux.so.2
#1 0x00c00825 in raise () from /lib/tls/libc.so.6
#2 0x00c02289 in abort () from /lib/tls/libc.so.6
#3 0x00c34cda in __libc_message () from /lib/tls/libc.so.6
#4 0x00c3b56f in _int_free () from /lib/tls/libc.so.6
#5 0x00c3b94a in free () from /lib/tls/libc.so.6
#6 0x009812c6 in xmlFreeNode () from /opt/sohumc/lib/libxml2.so.2
#7 0x0029d7f3 in libxml_xmlFreeNode () from /opt/sohumc/lib/python2.6/site-packages/libxml2mod.so
#8 0x00780bae in PyCFunction_Call (func=0x8104570, arg=0xd05820, kw=0x6) at Objects/methodobject.c:116
#9 0x007d8c79 in call_function (pp_stack=0xbff8c48c, oparg=0) at Python/ceval.c:3679
#10 0x007d6d2b in PyEval_EvalFrameEx (f=0x8124ef4, throwflag=0) at Python/ceval.c:2370
#11 0x007d8e36 in fast_function (func=0x6, pp_stack=0xbff8c5dc, n=1, na=1, nk=0) at Python/ceval.c:3765
#12 0x007d89cd in call_function (pp_stack=0xbff8c5dc, oparg=0) at Python/ceval.c:3700
#13 0x007d6d2b in PyEval_EvalFrameEx (f=0x81242fc, throwflag=0) at Python/ceval.c:2370
#14 0x007d8e36 in fast_function (func=0x6, pp_stack=0xbff8c72c, n=0, na=0, nk=0) at Python/ceval.c:3765
#15 0x007d89cd in call_function (pp_stack=0xbff8c72c, oparg=0) at Python/ceval.c:3700
#16 0x007d6d2b in PyEval_EvalFrameEx (f=0x810a7c4, throwflag=0) at Python/ceval.c:2370
#17 0x007d8e36 in fast_function (func=0x6, pp_stack=0xbff8c87c, n=0, na=0, nk=0) at Python/ceval.c:3765
#18 0x007d89cd in call_function (pp_stack=0xbff8c87c, oparg=0) at Python/ceval.c:3700
#19 0x007d6d2b in PyEval_EvalFrameEx (f=0x8091d0c, throwflag=0) at Python/ceval.c:2370
#20 0x007d76f9 in PyEval_EvalCodeEx (co=0xb7fa3728, globals=0x6, locals=0xb7f9902c, args=0x0, argcount=0, kws=0x0, kwcount=0, defs=0x0, defcount=0,
    closure=0x0) at Python/ceval.c:2942
#21 0x007d47cb in PyEval_EvalCode (co=0xb7fa3728, globals=0xb7f9902c, locals=0xb7f9902c) at Python/ceval.c:515
#22 0x007fbbce in run_mod (mod=0x80ea780, filename=0xbffc6be6 "gdb_test.py", globals=0xb7f9902c, locals=0xb7f9902c, flags=0xbff8ca8c, arena=0x807ef28)
    at Python/pythonrun.c:1330
#23 0x007fbb58 in PyRun_FileExFlags (fp=0x8091d00, filename=0xbffc6be6 "gdb_test.py", start=257, globals=0xb7f9902c, locals=0xb7f9902c, closeit=1,
    flags=0xbff8ca8c) at Python/pythonrun.c:1316
#24 0x007fb22d in PyRun_SimpleFileExFlags (fp=0x8091d00, filename=0xbffc6be6 "gdb_test.py", closeit=1, flags=0xbff8ca8c) at Python/pythonrun.c:926
#25 0x007facc9 in PyRun_AnyFileExFlags (fp=0x8091d00, filename=0xbffc6be6 "gdb_test.py", closeit=1, flags=0xbff8ca8c) at Python/pythonrun.c:731
#26 0x00808fea in Py_Main (argc=1, argv=0xbff8cbb4) at Modules/main.c:597
#27 0x080486ae in main (argc=2, argv=0xbff8cbb4) at Modules/python.c:23
  
   pystack和pystackv兩個宏可用來查看python內部的棧情況;可以看到程式時執行到freeNode函數時結束, 該函數位於libxml2.py的3141行。
(gdb) pystack
/opt/lib/python2.6/site-packages/libxml2.py (3141): freeNode
gdb_test.py (17): segv_test
gdb_test.py (21): main
gdb_test.py (24): <module>

   通過堆棧我們可以看到指令碼內部各函數的調用關係, 那麼我們如何查看函數內變數情況呢。 正如大家所, python內部堆棧和函數的調用由PyEval_EvalFrameEx完成的, 一次PyEval_EvalFrameEx意味著一次函數調用,象上面的第19,13,10行分別對應於main, segv_test, freeNode函數, 將gdb定位到對應行後,使用pylocals宏即可查看該函數內部變數的詳細情況。
(gdb) up 13
#13 0x007d6d2b in PyEval_EvalFrameEx (f=0x81242fc, throwflag=0) at Python/ceval.c:2370
2370    in Python/ceval.c
(gdb) pylocals
s:
object : '<html><body><div><a><a></a></a><a></a></div></body></html>'
type    : str
refcount: 3
address : 0xb7f64440
options:
object : 97
type    : int
refcount: 7
address : 0x8082c20
doc:
object : <xmlDoc (None) object at 0xb7cc04ec>
type    : instance
refcount: 1
address : 0xb7cc04ec
ctxt:
object : <libxml2.xpathContext instance at 0xb7f70ccc>
type    : instance
refcount: 1
address : 0xb7f70ccc
nodes:
object : [<xmlNode ((儓X? object at 0xb7cc0cac>]
type    : list
refcount: 2
address : 0xb7f70a8c
note:
object : <xmlNode ((?圶? object at 0xb7cc0cac>
type    : instance
refcount: 2
address : 0xb7cc0cac
nexts:
object : [<xmlNode (hhX? object at 0xb7cc750c>, <xmlNode (HXX? object at 0xb7cc76cc>, <xmlNode (@XX? object at 0xb7c9348c>]
type    : list
refcount: 1
address : 0xb7f4ce4c
   
   指令碼調試時斷點的設定是個很麻煩的東西,我所能想到的有兩種方法:1 根據函數的python源碼進行斷點設定;2 採用sleep函數和ctrl+c來中斷程式的運行。無論怎麼樣使用逐條執行進行調試都是很痛苦的事情,因為這個時候python解譯器本身要做很多工作
   由於本身對於python源碼不是很熟悉,因此對如何使用gdb對python指令碼調試上也只是很粗略的理解, 這裡權當拋磚引玉, 歡迎達人們給出分享的經驗。


額外的宏:
define pbt
set $i = 0
set $j = 0
while $i < 1000
select $i
if $eip >= &PyEval_EvalFrameEx
if $eip < &PyEval_EvalCodeEx
echo c frame #
p $i
echo py frame #
p $j
set $j = $j+1
x/s ((PyStringObject*)f->f_code->co_filename)->ob_sval
x/s ((PyStringObject*)f->f_code->co_name)->ob_sval
echo line #
p f->f_lineno
end
end
set $i = $i+1
end
end
document pbt
show python backtrace
end

define pyattrlist
set $dict = *(PyDictObject**)(((int)$arg0)+$arg0.ob_type.tp_dictoffset)
set $i = 0
set $j = 0
while $i < $dict.ma_mask
if 0 != $dict.ma_table[$i].me_value
   echo \nattr#:
   p $j
   x/s ((PyStringObject*)$dict.ma_table[$i].me_key).ob_sval
   pyobjinfo $dict.ma_table[$i].me_value
   set $j = $j+1
end
set $i = $i+1
end
end
document pyattrlist
show pythonic object attributes list
end

define pyattr
set $dict = *(PyDictObject**)(((int)$arg0)+$arg0.ob_type.tp_dictoffset)
set $i = 0
set $j = 0
while $i < $dict.ma_mask
if 0 != $dict.ma_table[$i].me_value
   if $j == $arg1
    set $attr = $dict.ma_table[$i].me_value
    echo $attr:
    p $attr
   end
   set $j = $j+1
end
set $i = $i+1
end
end
document pyattr
get pythonic object attribute
usage: pyattr <pyobj> <attr#>
atr# correlates to those shown in pyattrlist
end

 

 

 

用pdb調試模組調試
首先你選擇啟動並執行 py
python -m pdb myscript.py
(Pdb) 會自動停在第一行,等待調試,這時你可以看看 協助
(Pdb) h
    說明下這幾個關鍵 命令

>斷點設定 
   (Pdb)b  10 #斷點設定在本py的第10行
   或(Pdb)b  ots.py:20 #斷點設定到 ots.py第20行
   刪除斷點(Pdb)b #查看斷點編號
            (Pdb)cl 2 #刪除第2個斷點
    
>運行
    (Pdb)n #單步運行
    (Pdb)s #細點運行 也就是會下到,方法
    (Pdb)c #跳到下個斷點
>查看
    (Pdb)p param #查看當前 變數值
    (Pdb)l #查看運行到某處代碼
    (Pdb)a #查看全部棧內變數

>如果是在 命令列裡的調試為:
import pdb def  tt():
    pdb.set_trace()
     for  i  in  range( 1 ,  5 ):
         print  i

>>>  tt()
# 這裡支援 n p c 而已
>   < stdin > ( 3 )tt()
(Pdb) n
.

 

 

 

pyDev For Eclipse PyDev for Eclipse 簡介 鄭 偉芳 (zhengwf@cn.ibm.com), 軟體工程師, EMC

簡介: PyDev for Eclipse 是一個功能強大且易用的 Eclipse Python IDE 外掛程式。本文將向讀者介紹 PyDev 開源項目及其安裝配置方法,並在此基礎上詳細介紹如何利用 PyDev 外掛程式把 Eclipse 變為功能強大且易用的 Python IDE,如何利用其進行 Python 程式的開發和調試。通過本文,讀者不僅可以瞭解 PyDev 這個開源項目,更能深入瞭解如何應用 PyDev外掛程式把 Eclipse 當作 Python IDE 進行 Python 應用程式的開發和調試。

本文的標籤:  pydev_introduct, python 標記本文。

PyDev 簡介

2003年7月16日,以 Fabio Zadrozny 為首的三人開發小組在全球最大的開放原始碼軟體開發平台和倉庫 SourceForge 上註冊了一款新的項目,該項目實現了一個功能強大的 Eclipse外掛程式,使用者可以完全利用 Eclipse 來進行 Python 應用程式的開發和調試。這個能夠將 Eclipse當作 Python IDE 的項目就是 PyDev。

PyDev 外掛程式的出現方便了眾多的 Python 開發人員,它提供了一些很好的功能,如:語法錯誤提示、原始碼編輯助手、Quick Outline、Globals Browser、Hierarchy View、運行和調試等等。基於 Eclipse 平台,擁有諸多強大的功能,同時也非常便於使用,PyDev 的這些特性使得它越來越受到人們的關注。

如今,該項目還在不斷地推進新的發布版本,目前最新的版本是2008年10月3日發布的1.3.22。本文接下來將介紹 PyDev 的安裝配置方法,並在此基礎上詳細介紹如何使用 PyDev把 Eclipse 當作 Python IDE 進行Python的開發和調試。

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PyDev 安裝和配置

安裝 PyDev

在安裝 PyDev 之前,要保證您已經安裝了 Java 1.4 或更高版本、Eclipse 以及 Python。接下來,開始安裝 PyDev 外掛程式。 啟動 Eclipse,利用 Eclipse Update Manager 安裝 PyDev。在 Eclipse 功能表列中找到 Help欄,選擇 Help > Software Updates > Find and Install。 選擇 Search for new features for install,然後單擊 Next。在顯示的視窗中,選擇 new remote site。此時,會彈出一個對話方塊,要求輸入新的更新網站的名稱和連結。這裡,名稱項輸入 PyDev,當然,您也可以輸入其他的名稱;連結裡輸入http://www.fabioz.com/pydev/updates,也可以填http://pydev.sourceforge.net/updates。然後,單擊 Ok。
圖 1. 新的更新網站
 
這樣,一個新的 PyDev 的網站就建好了,選擇該網站,然後 Finish。接下來,Eclipse 的Update Manager 將會在剛才輸入的網站中搜尋安裝包,選中搜尋出的結果 PyDev,並單擊 Next。
圖 2. 安裝 Pydev
 
閱讀許可證條款,如果接受,則可單擊 Next。進入安裝直接選取介面,使用預設設定,然後 Finish。 Eclipse Update Manager 將下載 PyDev,您可以從 Eclipse 工作列中看到下載的進度。下載完後,顯示一個需要您確認是否安裝的介面,單擊 Install All 便開始安裝了。

安裝完後,需要重啟 Eclipse 使安裝生效。

驗證是否成功安裝 PyDev

如何才能驗證 Eclipse Update Manager 是否已經成功安裝了所需的 PyDev 外掛程式了呢。

選擇 Help->About Eclipse SDK->Plug-in Details,將會出現 About Eclipse SDK Plug-ins 視窗,該視窗裡列出了所有已經安裝了的 Eclipse 外掛程式。檢查一下在 Plug-in Id 一欄中是否至少有五個以上分別以 com.python.pydev 和 org.python.pydev 開頭的外掛程式。如果是,那麼 PyDev已經被成功安裝,否則,安裝出了一些問題,需要根據具體問題來做具體的分析。
圖 3. 驗證 PyDev 外掛程式
 

配置 PyDev

安裝好 PyDev 之後,需要配置 Python/Jython 解譯器,配置過程很簡單。

在 Eclipse 功能表列中,選擇 Window > Preferences > Pydev > Interpreter - (Python/Jython),在這裡配置 Python/Jython 解譯器,下面以 Python 為例介紹如何配置。

首先需要添加已安裝的解譯器。這裡,Python 安裝在 C:\Python25 路徑下。單擊 New,選擇 Python 解譯器 python.exe,開啟後顯示出一個包含很多複選框的視窗,選擇需要加入系統 PYTHONPATH 的路徑,單擊 Ok。
圖 4. 配置 PyDev
 

接下來,檢查一下配置的結果是否正確。

在 System PYTHONPATH 裡,檢查是否包含配置過程中加入的那些路徑。這裡列出了所有的系統所需的庫檔案夾。

另外,在 Forced builtin libs 裡,列出了 Python 的內建庫。對於 Python 而言,這樣的內建庫大約有50個,而對於 Jython 來說,則有30個左右。

這樣,Python 解譯器就配置好了。

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PyDev Package Explorer

建立項目

在開展工作之前,需要建立一個新的項目。在 Eclipse 功能表列中,選擇 File > New > Project > Pydev > Pydev Project,單擊 Next。
圖 5. 建立 Pydev 項目
 

這時,顯示出 Pydev Project 視窗,輸入項目名稱、選擇工作路徑、選擇 Python 解譯器的版本類型並選中複選框,然後單擊 Next,進入關聯項目的視窗,如果不需要關聯其他項目,則可以直接單擊 Finish,完成項目的建立。

建立 Python 包和模組

接下來,在剛建立的項目中開始建立 Python 包和模組。 進入 Pydev 透視圖,在 Python Package Explorer 中,按右鍵 src,選擇 New->Pydev Package,輸入 Package 名稱並單擊 Finish,Python 包就建立好了,此時,自動產生__init__.py 檔案,該檔案不包含任何內容。

注意:如果在建立項目的時候沒有選中“Create default src folder and add it to the pythonpath”複選框,則需要通過 File > New > Other > Source Folder 手動建立一個原始碼檔案夾。 建立完 Pydev Package 後,按右鍵建立的包,選擇 New->Pydev Module,輸入模組名稱,單擊 Finish。這樣,Python 模組就建成了。

編輯來源程式

對於來源程式的一些基本編輯方法,就不做介紹了。下面介紹幾點 Pydev 提供的非常實用的編輯功能。 語法錯誤提示

Python 開發人員在建立修改程式的過程中,如果能及時發現編輯過程中出現的語法錯誤,無疑對整個項目開發的品質和進展都是非常重要的。在 Python 透視圖中,Pydev Package Explorer 中列出了項目的原始碼,雙擊其中某一個 Python 檔案,如果該檔案包含語法錯誤,錯誤會以很醒目的方式展現出來。
圖 6. Pydev 檔案語法錯誤提示
 

如果想把整個項目中所有包含語法錯誤的檔案顯示出來,可以從 Python 透視圖自由切換到 Java 透視圖。在 Java Package 裡,一個個醒目的小紅叉標記了所有包含語法錯誤的 Python檔案。
圖 7. Pydev 項目語法錯誤提示

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